一种电动水阀安全控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种控制装置，具体涉及一种电动水阀安全控制装置。

背景技术：

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，其具有“三节”(节水、节肥、节药)、“三省”(省工、省力、省心)和“三增”(增产、增收、增效)的良好效果，是发展现代农业，加快转变农业发展方式的“一号技术”；在电能获取方便、太阳能充足的北方和平原地区，具有十分优越的实施深井或河水的自动水肥一体化灌溉的条件；然而以山地，丘陵为主的南方地区，大面积推广智能灌溉系统存在如下难点：第一、山区220V或380V电源获取难度大，成本高，一般不采用提灌方式即利用山脚下的溪水或河水进行山地灌溉；第二、大部份山区采用高处修建蓄水池，用自然积水方式获得水资源，水的流动性差、水生物杂多、水质不好、水压也只能靠势能获得；为此，常采用无极正反转动减速电机操控机械水阀以降低山区水肥一体化智能灌溉系统对水质和水压的要求；水阀的安全、可靠运行必须要得到保证，现有安全水阀容易引起电源短路，造成蓄电池或燃烧的安全事故，不够安全。

技术实现要素：

本实用新型提供一种保障电动水阀安全、可靠运行的安全控制装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种电动水阀安全控制装置，包括依次连接的处理装置、3-8译码器、双继电器互锁电路和电机，电机还连接处理装置；3-8译码器其输出端连接双继电器互锁电路；处理装置通过判断电机反馈状态是否符合预先规定配合3-8译码器共同控制双继电器互锁电路；双继电器互锁电路控制电机的正反转。

进一步的，所述双继电器互锁电路包括第一控制电路和第二控制电路，第一控制电路包括三极管Q2、Q1和继电器K2，3-8译码器输出引脚Y₇通过电阻R2连接三极管Q2的基极，3-8译码器输出引脚Y₃连接电阻R1，然后同时连接三极管Q2的集电极和三极管Q1的基极；三极管Q2和三极管Q1的发射极同时接地；三极管Q1的集电极连接继电器K2；继电器K2还连接有二极管D1；继电器K2通过控制单刀双掷开关KV1，控制电机连接电源的正负端；继电器K2和电压VCC之间设置有单刀双掷开关KV2；第二控制电路包括三极管Q4、Q3和继电器K1，3-8译码器输出引脚Y₃通过电阻R4连接三极管Q4的基极，3-8译码器输出引脚Y₇连接电阻R3，然后同时连接三极管Q4的集电极和三极管Q3的基极；三极管Q4和三极管Q3的发射极同时接地；三极管Q3的集电极连接继电器K1；继电器K1还连接有二极管D2；继电器K1和电压VCC之间设置有单刀双掷开关KV3；继电器K1通过单刀双掷开关KV4控制电机连接电源的正负端；KV2连接继电器K1；KV3连接继电器K2。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型能够保证电动水阀只处于正转、反转或停止的工作状态；

(2)本实用新型结构简单、能够保证电动水阀的安全可靠运行。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型中双继电器机械互锁电路连接关系示意图。

图3为本实用新型中结构连接关系示意图。

图中：Q1、Q2、Q3、Q4-三极管，D1、D2-二极管，R1、R2、R3、R4-电阻，K1、K2-继电器，VCC-电压，KV1、KV2、KV3、KV4-单刀双掷开关。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

一种电动水阀安全控制装置，包括依次连接的处理装置、3-8译码器、双继电器互锁电路和电机，电机还连接处理装置；3-8译码器其输出端连接双继电器互锁电路；处理装置通过判断电机反馈状态是否符合预先规定配合3-8译码器共同控制双继电器互锁电路；双继电器互锁电路控制电机的正反转；处理装置还可监控电机运行状态；处理装置采用ARM7处理器，3-8译码器采用74LS138；处理装置通过监测和控制电机的工作状态，实现对蓄电池的保护和电动水阀的可靠控制；可以同时实现对两个水阀的开关控制，每个水阀的开关过程持续时间约30s，这由电动水阀的硬件所控制；本实用新型采用太阳能加蓄电池的供电方式，每个电动水阀只能交替工作。

所述双继电器互锁电路包括第一控制电路和第二控制电路，第一控制电路包括三极管Q2、Q1和继电器K2，3-8译码器输出引脚Y₇通过电阻R2连接三极管Q2的基极，3-8译码器输出引脚Y₃连接电阻R1，然后同时连接三极管Q2的集电极和三极管Q1的基极；三极管Q2和三极管Q1的发射极同时接地；三极管Q1的集电极连接继电器K2；继电器K2还连接有二极管D1；继电器K2通过控制单刀双掷开关KV1，控制电机连接电源的正负端；继电器K2和电压VCC之间设置有单刀双掷开关KV2；第二控制电路包括三极管Q4、Q3和继电器K1，3-8译码器输出引脚Y₃通过电阻R4连接三极管Q4的基极，3-8译码器输出引脚Y₇连接电阻R3，然后同时连接三极管Q4的集电极和三极管Q3的基极；三极管Q4和三极管Q3的发射极同时接地；三极管Q3的集电极连接继电器K1；继电器K1还连接有二极管D2；继电器K1和电压VCC之间设置有单刀双掷开关KV3；继电器K1通过单刀双掷开关KV4控制电机连接电源的正负端；KV2连接继电器K1上的接点15；KV3连接继电器K2上的接点13。

使用时，处理装置中3bit的信号组成有8中状态：000，001，010，011，100，101，110，111；其中规定000为初始状态，软件每一次开关操作后，规定必须回到初始状态，减少软件出错的可能；同时规定111，011为一组实现一个电动水阀的控制；101，110为另一组实现对另一个电动水阀的控制；剩余的三种状态为错误状态，根据监测电路反馈结果剩余状态中的任意一种均为错误；3-8译码器控制端输出端包括：Y₀，Y₁，Y₂，Y₃，Y₄，Y₅，Y₆，Y₇，无论输入端信号组合是什么，8个输出端口只有一个端口输出“0”，后续的控制信号采用“0”有效，保证任何一个时刻只有一个电动水阀工作；在输出端口中Y₀为默输出端口不作控制端口，Y₃，Y₇为一组实现对一个电动水阀开关控制，Y₅，Y₆为一组实现对另一水阀控制；通过3-8译码器对继电器控制端供电控制，实现两继电器一个工作，另一个必须停止的工作模式，进而实现对减速电机进行正反转动控制的互锁功能；如双继电器互锁电路连接3-8译码器Y₃，Y₇引脚时，Y₇输入“0”时，Y₃为“1”，Y₇为“0”时，K1有效；单刀双掷开关KV4接10接点，接DC+；Y₃为“1”时，K2无效，单刀双掷开关KV1接3接点，接DC-；电机正转；同理，Y₃为“0”，Y₇为“1”时，电机反转；双继电器互锁电路接Y₅，Y₆时，工作原理相同。

表1.74LS138译码芯片真值表

ARM7内部有一个真值表，监控整个装置的工作状态，如果不符合该真值表的逻辑组合，说明系统处于错误的工作状态，需要及时断电，停止工作；00代表两个继电器关闭，01代表正转继电器关，反转继电器开，10代表正转继电器开，反转继电器关，11(代表两个继电器同时工作，严重错误状态)；减速电机状态监控：01正转，10反转，00停止工作；如下表所示。

如果出现了11，则说明电机工作状态出现了问题，通过ARM7控制及时断电。

本实用新型能够保证同一时间只有一个水阀工作，通过控制一个水阀的正反转工作状态；结构简单、能够保证电动水阀的安全可靠运行。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。